Artikel / Parametrisch ontwerpen en rekenen. Een hype of de toekomst?

Transcriptie

1 Artikel / Parametrisch ontwerpen en rekenen Een hype of de toekomst?

2 De manier waarop gebouwen ontworpen worden is in de basis al heel lang hetzelfde. Veranderingen in de werkwijze van constructeurs gaan over het algemeen zeer gelijkmatig. Toch zijn er ontwikkelingen in de markt die ook de conservatieve constructeur nu aan het denken zet. De afgelopen periode is er veel te doen over een aantal nieuwe manieren van werken, waaronder het parametrisch ontwerpen. Door het gebruik van programma s als Grasshopper en Dynamo op de technische universiteiten, lijkt parametrisch ontwerpen in een versnelling te komen. Jonge constructeurs leren tijdens de studie om te gaan met deze ontwerp-tools die nu ook koppelingen kunnen maken met de diverse ontwerpprogramma s.

3 Wat doet Technosoft met parametrisch ontwerpen? Wanneer er ontwikkelingen zijn in de werkwijze van constructeurs zal Technosoft zorgen dat het gereedschap van de constructeur daar op wordt aangepast. Daarom zijn wij actief bezig met het integreren van parametrisch ontwerpen in onze software. Microsoft COM technologie Een van de eerste programma s die haar omgeving open heeft gesteld voor deze nieuwe manier van ontwerpen is AxisVM, het 3D Eindige Elementen programma welke Technosoft al vanaf het jaar 2001 in de Nederlandse markt vertegenwoordigd. AxisVM biedt met de Microsoft COM technologie de mogelijkheid om de software van buiten af aan te sturen. Dit betekent dus het van buiten af maken van de invoer en de berekening en automatisch uitvoer te produceren. Door het gebruik van deze COM technologie is het dus mogelijk om software koppelingen tot stand te brengen met allerlei andere ontwerp-tools. Omdat elk ontwerpprogramma of softwareontwikkelaar een voorkeur heeft voor een bepaalde programmeertaal, biedt de COM technologie binnen AxisVM diverse mogelijkheden waarin een koppeling ontwikkeld kan worden. Koppelingen met de volgende programmeertalen zijn mogelijk: Microsoft.NET Microsoft Visual Basic Microsoft Visual Basic for Applications (MS Office) Microsoft C++ Borland Delphi Python De ontwikkel omgeving waarin allerlei functies beschikbaar gesteld worden om een programma van buiten af aan te sturen, wordt ook wel de API (Application Programming Interface) genoemd. Doordat de API van AxisVM al meer dan 10 jaar bestaat is deze bijzonder uitgebreid en zijn er veel mogelijkheden tot koppeling beschikbaar! We werken op dit moment ook aan het openstellen van onze belangrijkste Technosoft programma s voor het koppelen met invoer van buitenaf. Binnenkort zult u ook in staat zijn om uw vertrouwde Technosoft programma s in te kunnen zetten binnen parametrisch ontwerpen.

4 Ondersteuning bij uw ontwikkeling Wanneer u bezig bent met dit onderwerp zullen er wellicht zaken ontwikkeld moeten worden voor uw specifieke situatie. Wij helpen u daar graag mee. Door de combinatie van constructieve kennis en specialisten in het ontwikkelen en testen van software, helpen wij onze klanten bij het optimaliseren van hun software omgeving om het beste te halen uit een ICT omgeving. In het verleden heeft Technosoft voor diverse klanten in productie-industrie software en/ of koppelingen ontwikkeld waarmee al parametrisch rekenen mogelijk was. Eenvoudige oplossingen die in de praktijk zeer nuttig zijn! Koppeling met Excel KLANT: Producent van aluminium verkeers-portalen (draagconstructies), waaraan de bekende blauwe bewegwijzering opgehangen wordt. OPLOSSING: De afmetingen van een dergelijk portaal worden vaak aangepast, naar gelang van de situatie. De maatvoering (parameters) van zo n portaal kan snel en gemakkelijk in Excel ingevoerd worden. Door één druk op de knop wordt het rekenmodel direct op de achtergrond opgezet en doorberekend in AxisVM. De belangrijkste resultaten van de berekening, zoals toegepaste profielen, krachten, spanningen, verplaatsingen en oplegreacties, worden daarna direct teruggestuurd naar Excel. De gebruiker hoeft daardoor niet een invoer te maken en veel tijd te besteden aan een rapportage, hij kan volstaan met de in- en uitvoer in Excel! KLANT: Leverancier van dak lichtstraten. OPLOSSING: Voor de meeste gangbare systemen kan ook hier de gebruiker vanuit Excel een model laten genereren. De berekeningen worden automatisch gemaakt en de resultaten kunnen in Excel worden beoordeeld. KLANT: Producent van systemen voor koppeling van hout-beton constructie. OPLOSSING: Met gebruik van de AxisVM API (COM technologie) is software ontwikkeld die op de achtergrond gebruik maakt van AxisVM om een koppelingssysteem tussen hout- en betonconstructies door te rekenen. Grasshopper en Dynamo Parametrisch ontwerp is gebaseerd op het idee, dat specifieke getallen, d.w.z. parameters, de geometrie regelen. Om de mogelijkheden ervan ten volle te benutten, zijn deze parameters aan elkaar gekoppeld en vormen deze koppelingen een systeem. Het is dus mogelijk dat door het wijzigen van slechts één parameter de hele geometrie verandert. Dit idee wordt regelmatig gebruikt in structureel ontwerp. Stel je voor dat door alleen de overspanning van een vakwerk te wijzigen, de hoogte en de vakwerk-layout automatisch worden bijgewerkt, zowel in het 3D-model als in de werktekeningen.

5 AxisVM Export-plug-ins De meest gebruikte parametrische ontwerpsoftware in constructief ontwerp zijn Grasshopper en Dynamo. Dit worden vaak grafische algoritme-editors genoemd die eenvoudig kunnen worden gebruikt om parametrische modellen te maken. Door de AxisVM Export-plugins te gebruiken, kunnen de parametrische modellen gemaakt in Grasshopper / Dynamo worden geëxporteerd naar AxisVM. Eerst moet de invoegtoepassing AxisVM Export worden geïnstalleerd in Grasshopper / Dynamo. De AxisVM Export-plug-in communiceert met AxisVM via zijn API (COM-interface). De export vereist dat AxisVM en een versie van Grasshopper / Dynamo allemaal op dezelfde computer zijn geïnstalleerd. Nadat de export is gestart, wordt AxisVM automatisch gestart en wordt het geëxporteerde model weergegeven. Een voordeel van deze interface is dat het eenvoudig is om parametrische modellen en zelfs sjablonen te maken in Grasshopper / Dynamo. De parameters van een vakwerk kunnen bijvoorbeeld de grootte van de overspanning, de hoogte, de layout en het profiel zijn. Het andere voordeel is dat er in de Grasshopper / Dynamo veel geometrische functies zijn, waarmee complexe ruimtelijke modellen kunnen worden gemaakt. Op dit moment kunnen modellen met rechte lijnen worden geëxporteerd naar AxisVM. Er zijn twee beschikbare exportopties: Export lijnen; Export elementen, waarvoor het type element (vakwerk, ligger, rib), de materiaaleigenschappen en de doorsnede moeten worden gedefinieerd. Momenteel kunnen alleen de volgende eigenschappen worden gebruikt: Materiaaleigenschap: volgens de Eurocodes (van AxisVM-materiaalbibliotheek); Profieldoorsnede: I, hol (pijp, doos), massieve ronde en rechthoekige doorsneden (van de AxisVM-bibliotheek in dwarsdoorsnede).

6 Grasshopper Grasshopper is het parametrische ontwerptool van Rhinoceros CAD-software. Grasshopper kan worden gestart vanuit Rhinoceros. Om een bestand met de extensie *.gh te exporteren, moet de AxisVM Export-plug-in worden geïnstalleerd in Grasshopper in Rhinoceros versie 6. Na de installatie zijn de modellerings- en exportfuncties (componenten) beschikbaar in het Grasshopper-menu, op het tabblad AxisVM. Rhinoceros-bestanden (*.3dm) worden in Grasshopper geladen voordat ze naar AxisVM worden geëxporteerd. Dynamo Dynamo is een parametrisch ontwerpprogramma van de Autodesk Revit-software. Dynamo kan worden gestart vanuit Revit of als onafhankelijke software (Dynamo Studio, Dynamo Sandbox). Om een bestand met de extensie *.dyn te exporteren, moet de invoegtoepassing AxisVM Export in Dynamo worden geïnstalleerd. Na de installatie zijn de modellerings- en exportfuncties beschikbaar in het menu van Dynamo. In Dynamo moet eerst voordat een export wordt gestart een nieuw model worden gemaakt met behulp van het AxModel-node. Eigen gewicht, knoop-belasting en knoop-ondersteuningen kunnen worden toegevoegd aan het parametrische constructiemodel. Nadat de export is gestart, wordt een link gemaakt tussen het parametrische model en het AxisVM-model. Dit betekent dat het modificeren van een (geometrische of structurele) parameter in Dynamo het structurele model automatisch bijwerkt in AxisVM. In AxisVM kunnen andere constructieve elementen worden toegevoegd. In Dynamo is het mogelijk om een AxisVM lineaire statische analyse te starten. Parametrisch ontwerpen en rekenen in uw situatie. Bent u al bezig met parametrisch ontwerpen of denkt u dat dit voor uw bedrijf kansen kan opleveren, dan denken wij graag met u mee. Omdat het in de praktijk vaak een manier is om efficiënter te werken denken wij dat het geen hype is, maar iets dat steeds vaker wordt toegepast door ontwerpers en constructeurs. Bij Technosoft leveren wij praktische oplossingen die uw werk vergemakkelijken. Contact Heeft u nog vragen naar aanleiding van dit artikel of wilt u meer informatie? Neem dan contact op met Technosoft. Website Telefoon +31 (0) info@technosoft.nl